(57)【要約】【課題】フォトリソグラフィ法でバンクを形成する場合であっても、均一な膜厚の有機層を有し、開口率の高い有機ＥＬデバイスを提供すること。【解決手段】本発明の有機ＥＬデバイスは、基板と、前記基板上に配置された画素電極と、前記画素電極上に配置された有機層と、前記画素電極の一部を覆い、前記有機層の配置領域を規定する順テーパ状のバンクと、前記有機層上に配置された対向電極と、を有する。前記バンクのテーパ面の下端のテーパ角度をαとし、前記有機層よりも前記対向電極側の前記バンクのテーパ角度の最大値をβとしたとき、β＜αである。【選択図】図３
2010282899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に配置された画素電極と、前記画素電極上に配置された有機層と、前記画素電極の一部を覆い、前記有機層の配置領域を規定する順テーパ状のバンクと、前記有機層上に配置された対向電極と、を有する有機ＥＬデバイスであって、
前記バンクのテーパ面の下端のテーパ角度をαとし、
前記有機層よりも前記対向電極側の前記バンクのテーパ角度の最大値をβとしたとき、
β＜αである、有機ＥＬデバイス。
【請求項２】
前記バンクは、フッ素含有樹脂を含む、請求項１に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項３】
前記バンクのガラス転移温度は、１３０〜１７０℃である、請求項１に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項４】
前記αは、４０〜６０°である、請求項１に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項５】
画素電極が配置された基板を準備するステップと、
前記基板上に、ネガ型の感光性樹脂膜を形成するステップと、
前記感光性樹脂膜を露光および現像して、前記画素電極の少なくとも一部を露出させるステップと、
前記現像した樹脂膜を再度露光するステップと、
前記再度露光された樹脂膜を焼成して、バンクを形成するステップと、
前記バンクによって規定された領域内に有機層の材料を含むインクを塗布して、有機層を形成するステップと、
を有する有機ＥＬデバイスの製造方法。
【請求項６】
前記再度露光する前の樹脂膜のガラス転移温度は、１００〜１２０℃であり、
前記再度露光した後の脂組膜のガラス転移温度は、１３０〜１７０℃である、請求項５に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
【請求項７】
前記焼成は、２００〜２４０℃で５０〜７０分行われる、請求項５に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬデバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬデバイスは、陽極および負極、ならびに両電極の間に配置された電界発光する有機層を有する。電界発光する有機層の材料は、低分子有機化合物の組み合わせ(ホスト材料とドーパント材料)と、高分子有機化合物とに大別されうる。電界発光する高分子有機化合物の例には、ＰＰＶと称されるポリフェニレンビニレンやその誘導体などが含まれる。
【０００３】
有機化合物を材料とした有機層は、比較的低電圧で駆動でき、消費電力が少なく、ディスプレイパネルの大画面化に対応しやすいことから、現在積極的に研究がなされている。また、有機化合物を材料とした有機層はインクジェット法などの塗布法による作製が可能である。
【０００４】
有機層をインクジェット法などの塗布法によって作製する場合、隣接する他の色の光を発する画素にインクが浸入しないようにする必要がある。
【０００５】
隣接する他の色の光を発する画素にインクが浸入しないようにするため、隔壁（バンク）を形成し、バンクによって規定された領域内に有機ＥＬ材料を含むインクを滴下する技術が知られている。バンクによって規定された領域内に、正確にインクを塗布することで、隣接する他の色の光を発する画素へのインクの浸入を防止することができる。
【０００６】
このようなバンクは、フォトリソグラフィ法によって形成されうる。フォトリソグラフィ法でバンクを形成する方法は、基板上に感光性樹脂膜を形成するステップ、感光性樹脂膜を露光および現像するステップ、および現像した樹脂膜を焼成するステップを有する（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
すでに提案されている有機ＥＬデバイス（例えば特許文献１参照）の断面を図１に示す。図１に示されるように特許文献１に開示された有機ＥＬデバイス１０は、基板１１と、基板１１上に配置された陽極１３と、陽極１３上に配置された有機層１５と、陽極１３の一部を覆い、有機層１５の配置領域を規定するバンク１７と、を有する。バンク１７はフォトリソグラフィ法によって形成されたバンクである。
【０００８】
図１に示されるように、バンク１７をフォトリソグラフィ法で形成した場合、バンク１７は順テーパ状になる。また、バンク１７をフォトリソグラフィ法で形成した場合、焼成工程時にバンク１７を構成する樹脂の弾性率が高温によって低下し、バンク１７の裾が陽極１３上に広がることがあった。特に、ガラス転移温度および弾性率が低い樹脂（例えばフッ素含有樹脂）でバンクを形成した場合、バンクの裾は、陽極上に広がりやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−００４７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図１に示されたように、バンクの裾が陽極上に広がると、バンクのテーパ面下端のテーパ角度が小さくなる。バンクのテーパ面下端のテーパ角度が小さくなると、陽極上に塗布形成される有機層の膜厚が不均一になることがあった（比較例１および比較例２参照）。有機層の膜厚が不均一になると、有機ＥＬデバイスに発光ムラが生じたり、有機ＥＬデバイスの寿命が縮まることがある。
【００１１】
また、バンクの裾が陽極上に広がると、発光面積（開口率）が縮小することがあった（図４参照）。
【００１２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、フォトリソグラフィ法でバンクを形成する場合であっても、均一な膜厚の有機層を有し、開口率の高い有機ＥＬデバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、現像後の樹脂膜を再度露光することで、フォトリソグラフィ法における焼成プルセス時にバンクの裾が陽極上に広がることを防止できることを見出し、さらに検討を加え発明を完成させた。
【００１４】
すなわち本発明の第１は、以下に示す有機ＥＬデバイスに関する。
［１］基板と、前記基板上に配置された画素電極と、前記画素電極上に配置された有機層と、前記画素電極の一部を覆い、前記有機層の配置領域を規定する順テーパ状のバンクと、前記有機層上に配置された対向電極と、を有する有機ＥＬデバイスであって、前記バンクのテーパ面の下端のテーパ角度をαとし、前記有機層よりも前記対向電極側の前記バンクのテーパ角度の最大値をβとしたとき、β＜αである、有機ＥＬデバイス。
［２］前記バンクは、フッ素含有樹脂を含む、［１］に記載の有機ＥＬデバイス。
［３］前記バンクのガラス転移温度は、１３０〜１７０℃である、［１］または［２］に記載の有機ＥＬデバイス。
［４］前記αは、４０〜６０°である、［１］〜［３］のいずれか一つに記載の有機ＥＬデバイス。
【００１５】
本発明の第２は、以下に示す有機ＥＬデバイスの製造方法に関する。
［５］画素電極が配置された基板を準備するステップと、前記基板上に、ネガ型の感光性樹脂膜を形成するステップと、前記感光性樹脂膜を露光および現像して、前記画素電極の少なくとも一部を露出させるステップと、前記現像した樹脂膜を再度露光するステップと、前記再度露光された樹脂膜を焼成して、バンクを形成するステップと、前記バンクによって規定された領域内に有機層の材料を含むインクを塗布して、有機層を形成するステップと、を有する有機ＥＬデバイスの製造方法。
［６］前記再度露光する前の樹脂膜のガラス転移温度は、１００〜１２０℃であり、前記再度露光した後の樹脂膜のガラス転移温度は、１３０〜１７０℃である、［５］に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
［７］前記焼成は、２００〜２４０℃で５０〜７０分行われる、［５］または［６］に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、バンクの形状を制御することにより、バンクによって規定された領域内に形成される有機層の膜厚を均一にすることができ、発光面積が大きく、寿命の長い有機ＥＬデバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の有機ＥＬデバイスの断面図
【図２】本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法を示す図
【図３】本発明の有機ＥＬデバイスの断面図
【図４】従来の有機ＥＬデバイスの断面図
【図５】実験例の結果を示す図
【図６】実験例の結果を示す図
【図７】実施例１の結果を示す図
【図８】比較例１の結果を示す図
【図９】比較例２の結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
１．本発明の有機ＥＬデバイスについて
本発明の有機ＥＬデバイスは、基板と、基板上に配置された画素電極と、画素電極上に配置された有機層と、画素電極の一部を覆い、有機層の配置領域を規定するバンクと、を有する。
【００１９】
本発明の有機ＥＬデバイスは、バンクの形状に特徴を有するが、本発明の有機ＥＬデバイスの他の構成は、本発明の効果を損なわない限り公知の有機ＥＬデバイスと同じであってよい。
【００２０】
例えば、本発明の有機ＥＬデバイスは、ボトムエミッション型（光を画素電極および基板を通して取り出すタイプ）でも、トップエミッション型（光を対向電極および封止膜を通して取り出すタイプ）の何れでもよい。
【００２１】
基板の材料は、本発明の有機ＥＬデバイスが、ボトムエミッション型か、トップエミッション型かによって異なる。有機ＥＬデバイスがボトムエミッション型の場合には、基板が透明であることが求められるので、基板の材料の例には、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＩ（ポリイミド）などの透明樹脂やガラスなどが含まれる。
一方、有機ＥＬデバイスがトップエミッション型の場合には、基板が透明である必要はないので、基板の材料は絶縁体であれば任意である。
【００２２】
画素電極は基板上に配置される導電性部材である。有機ＥＬディスプレイパネルでは、画素電極は通常、陽極として機能するが、陰極としても機能しうる。画素電極の材料は、本発明の有機ＥＬデバイスが、ボトムエミッション型か、トップエミッション型かによって異なる。有機ＥＬデバイスがボトムエミッション型の場合には、画素電極が透明であることが求められるので、画素電極の材料の例には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、酸化スズなどが含まれる。
一方、有機ＥＬデバイスがトップエミッション型の場合には、画素電極に光反射性が求められるので、画素電極の材料の例には、ＡＰＣ合金（銀、パラジウム、銅の合金）やＡＲＡ（銀、ルビジウム、金の合金）、ＭｏＣｒ（モリブデンとクロムの合金）、ＮｉＣｒ（ニッケルとクロムの合金）などが含まれる。画素電極の厚さは、通常、１００〜５００ｎｍであり、約１５０ｎｍでありうる。
【００２３】
また画素電極は駆動ＴＦＴのドレイン電極と接続されていてもよい。本発明の有機ＥＬデバイスがボトムエミッション型の場合、駆動ＴＦＴと有機ＥＬデバイスとは、通常、同一平面上に配置される。一方、本発明の有機ＥＬデバイスがトップエミッション型の場合、有機ＥＬデバイスは、通常、駆動ＴＦＴの上に配置される。
【００２４】
有機層は、少なくとも有機発光層を含み、後述するバンクによって規定された領域内に塗布形成される層である。有機層の厚さは約６０〜３００ｎｍ（例えば２００ｎｍ）であることが好ましい。ここで有機層の厚さとは、画素電極上の有機層の底面から、画素電極上の有機層の上面までの距離を意味する。
【００２５】
有機発光層に含まれる有機発光材料は低分子有機発光材料であっても、高分子有機発光材料であってもよいが、高分子有機発光材料であることが好ましい。高分子有機発光材料を含む有機発光層は、塗布形成しやすいからである。高分子有機発光材料の例には、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリアセチレン（Ｐｏｌｙ  ａｃｅｔｙｌｅｎｅ）およびその誘導体、ポリフェニレン（Ｐｏｌｙ  ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）およびその誘導体、ポリパラフェニレンエチレン（Ｐｏｌｙ  ｐａｒａ  ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ）およびその誘導体、ポリ３−ヘキシルチオフェン（Ｐｏｌｙ  ３−ｈｅｘｙｌ  ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ（Ｐ３ＨＴ））およびその誘導体、ポリフルオレン（Ｐｏｌｙ  ｆｌｕｏｒｅｎｅ  （ＰＦ））およびその誘導体などが含まれる。
【００２６】
有機層は、さらに電子ブロック層、電子輸送層などを有していてもよい。また、画素電極と有機層との間には、正孔注入層が配置されていてもよい。
【００２７】
電子ブロック層は、正孔注入層への電子の浸入をブロックする役割や、有機発光層に正孔を効率よく運ぶ役割などを有し、例えばポリアニリン系の材料からなる層である。電子ブロック層の厚さは通常、５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であり、好ましくは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下（例えば約２０ｎｍ）である。
【００２８】
また、画素電極から有機発光層へ効率的に正孔を輸送できる限り、正孔注入層および電子ブロック層は省略されてもよい。
【００２９】
バンクは有機層の配置領域を規定する障壁である。バンクの高さ（バンクの底面とバンクの上面との距離）は、０．１μｍ〜２μｍであり、特に０．８μｍ〜１．２μｍであることが好ましい。バンクの高さが２μｍ以上であった場合、後述する対向電極がバンクによって分断される恐れがある。また、バンクの高さが０．８μｍ以下であった場合、バンクによって規定された領域内に塗布されたインクがバンクから漏れ出すおそれがある。
【００３０】
本発明のバンクは、順テーパ状であることが好ましい。さらに本発明は、バンクのテーパ面の形状に特徴を有するが、バンクのテーパ面の形状については、後述する「３．バンクの形状について」で詳細に説明する。
【００３１】
本発明におけるバンクは、樹脂を含む。バンクに含まれる樹脂の例には、クレゾール−ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂およびこれらの組み合わせが含まれる。またバンクは、上述したように有機発光材料を含むインクが塗布される領域を規定することから、濡れ性が低いことが好ましい。バンクの濡れ性を低くするには、バンクをフッ素ガスでプラズマ処理してもよいし、バンクの樹脂原料に撥液剤を含有させればよい。プラズマ処理は有機ＥＬデバイスの部材に悪影響を与えることがあるので、バンクの樹脂原料に撥液剤を含有させるほうが好ましい場合がある。
【００３２】
撥液剤の例には、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、三フッ化エチレンなどのフッ素化合物や、フッ素含有ポリマーなどが含まれる。
【００３３】
バンクの樹脂材料の例として、特開２００５−１６６６４５に記載のネガ型感光性樹脂組成物があげられ、具体的にはフッ素含有ポリマーと、アルカリ可溶の感光性樹脂と、架橋剤と、ラジカル開始剤と、光吸収剤とを含む。ここでフッ素含有ポリマーは式１で表される基とエチレン性二重結合を有しており；かつアルカリ可溶の感光性樹脂も、架橋剤もエチレン性二重結合を有しているので、光硬化される。
−ＣＦＸＲｆ  ・・・式１（式１において、Ｘは水素原子又はフッ素原子を示し、Ｒｆはフッ素原子又は水素原子の少なくとも１つがフッ素原子に置換された炭素数２０以下のアルキル基を示す。）
【００３４】
フォトリソグラフィで作製した樹脂バンクは、一般的に焼成される必要がある。焼成によって現像工程で使用したリンス液を除去し、バンクの形状を順テーパ状にするためである。焼成温度は約２００℃よりも高温であることが多く、バンクを構成する樹脂のガラス転移温度が過剰に低いと、焼成においてバンクの形状変化が大きくなり（例えば「バンクの裾が広がったりする」）ので、所望のバンク形状が得られないことがある。
【００３５】
そこで、バンクのガラス転移温度（バンクを構成する樹脂のガラス転移温度）は、例えば１３０℃以上であることが好ましく、上限は特に制限されないが、１８０℃以下であることが好ましい。また、バンクを構成する樹脂の高温時（例えば２００℃）における弾性率は、高いことが好ましい。バンクの形状が、焼成プロセスにおいて「バンクの裾が広がる」ことを防止するためである。バンクのガラス転移温度および弾性率は、例えばＲＰＴ−３０００ｗ（Ａ＆Ｄ社製）などの剛体振り子型物性試験装置を用いることで測定することができる。
【００３６】
前記の通り、本発明のバンクはフォトリソグラフィによって作製されうる。本発明者は、フォトリソグラフィによってパターニングされた樹脂は、十分に高温のガラス転移温度を有していないこと；そのパターニングされた樹脂を焼成してしまうと、所望のバンク形状が得られない場合があること、例えばバンクの裾が広がること、を見いだした。特に、バンクを構成する樹脂がフッ素化合物またはフッ素含有ポリマーを含む樹脂（以下単に「フッ素系樹脂とも称する」）であると、この問題が顕著になりやすい。一般的にフッ素系樹脂のガラス転移温度は、非フッ素系樹脂のガラス転移温度よりも低くなることが多いためである。
【００３７】
そこで後述（２．本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法）のように、フォトリソグラフィによってパターニングされた樹脂を再度露光してから焼成して、バンクを得ることが好ましい。
【００３８】
本発明の有機ＥＬデバイスは、有機層上に対向電極を有する。対向電極とは、有機層上に配置された導電性部材である。有機ＥＬディスプレイパネルでは、対向電極は通常、陰極として機能するが、陽極としても機能しうる。対向電極の材料は、有機ＥＬデバイスがボトムエミッション型か、トップエミッション型かによって異なる。有機ＥＬデバイスがトップエミッション型の場合には、対向電極が透明である必要があるので、対向電極の材料はＩＴＯ電極やＩＺＯ電極などであることが好ましい。
【００３９】
一方、有機ＥＬデバイスがボトムエミッション型の場合には対向電極が透明である必要はない。したがって対向電極の材料は、導電性であれば特に限定されず、例えばバリウム（Ｂａ）や酸化バリウム（ＢａＯ）、アルミニウム（Ａｌ）などを含む。
【００４０】
対向電極と有機層との間には例えば、バリウム（Ｂａ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）などからなる電子注入層が配置されていてもよい。
【００４１】
対向電極上に更にカバー材（封止材）を設けて有機ＥＬデバイスを封止してもよい。カバー材により水分や酸素の浸入を抑制する。
【００４２】
本発明の有機ＥＬデバイスは、有機ＥＬディスプレイパネルの有機ＥＬ素子として機能しうる。したがって、本発明の有機ＥＬデバイスをマトリクス状に配置することで有機ＥＬディスプレイパネルを構成することができる。本発明の有機ＥＬデバイスをマトリクス状に配置することで構成された有機ＥＬディスプレイパネルは、アクティブマトリクス型であることが好ましい。アクティブマトリックス型の有機ＥＬディスプレイパネルでは、バンクによって隔てられた複数の有機ＥＬ素子（好ましくは全ての有機ＥＬ素子）が、一つの対向電極を共用する。本発明のバンクは、（スパッタリング法などにより形成される）対向電極を分断するおそれが少なく、有機ＥＬディスプレイパネルの全ての有機ＥＬ素子が共有する対向電極を作製しやすいからである（後述）。
【００４３】
２．本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法
本発明の有機ＥＬディスプレイパネルは、本発明の効果を損なわない限り、任意の方法で製造され得る。
【００４４】
好ましい製造方法の一例は、
１）画素電極が配置された基板を準備する第１ステップと、
２）基板上に、ネガ型の感光性樹脂膜を形成する第２ステップと、
３）感光性樹脂膜を露光および現像する第３ステップと、
４）現像された樹脂膜を再度露光する第４ステップと、
５）再度露光された樹脂膜を焼成する第５ステップと、
６）バンクによって規定された領域内に有機層の材料を含むインクを塗布して、有機層を形成する第６ステップと、
７）有機層上に対向電極を形成する第７ステップと、を有する。
【００４５】
本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法は、従来の有機ＥＬデバイスの製造方法とは異なり、４）現像された樹脂膜を再度露光する第４ステップを有することを特徴とする。以下、それぞれのステップについて詳細に説明する。
【００４６】
１）第１ステップでは、画素電極が配置された基板を準備する。基板上に画素電極を形成するには、画素電極の電極材料を蒸着したり、スパッタリングしたりすればよい。また、画素電極上には正孔注入層がパターニングされていてもよい。
【００４７】
２）第２ステップでは、基板上にネガ型の感光性樹脂膜を形成する。例えば、ネガ型の感光性樹脂組成物をスピンコートなどの塗布法で基板上に塗布した後、８０〜１２０℃で、１〜３分間ベークして、樹脂膜を成膜する。
【００４８】
感光性樹脂組成物には、バインダー樹脂、モノマー、光重合開始剤などが含まれ、上述した撥液剤などを含んでいてもよい。
【００４９】
バインダー樹脂の例には、フェノール−ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アクリル樹脂およびメタクリル樹脂が含まれる。
【００５０】
モノマーの例には、（メタ）アクリル酸およびその塩、（メタ）アクリル酸、エステル類、（メタ）アクリルアミド類、無水マレイン酸、マレイン酸エステル、イタコン酸エステル、スチレン類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、Ｎ−ビニル複素環類、アリルエーテル類、アリルエステル類、およびこれらの誘導体が含まれる。
【００５１】
光重合開始剤の例には、ベンゾフェノンや４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン化合物；１−ヒドロキシシクロヘキシルアセトフェノンや２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オンなどのアセトフェノン誘導体；チオキサントンや２，４−ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントンなどのチオキサントン誘導体；２−メチルアントラキノンや２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、クロロアントラキノンなどのアントラキノン誘導体；ベンゾインメチルエーテルやベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテルなどのベンゾインエーテル誘導体；フェニルビス−（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フォスフィンオキシドのアシルフォスフィン誘導体；２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ビス（４’−メチルフェニル）イミダゾリル二量体等のロフィン量体；Ｎ−フェニルグリシンなどのＮ− アリールグリシン類；４，４’−ジアジドカルコンなどの有機アジド類；３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボキシ）ベンゾフェノン；キノンジアジド基含有化合物が含まれる。
【００５２】
３）第３ステップでは、感光性樹脂膜を露光および現像する。感光性樹脂膜を現像することで、画素電極の一部を露出させる。第３ステップでは、感光性樹脂膜のうち、残したい領域にマスクなどを用いて選択的に光を照射し、光を照射していない領域の感光性樹脂膜を、ＴＭＡＨなどの現像液を用いて除去すればよい。これにより、基板上に配置された画素電極（または正孔注入層）を露出させる。
【００５３】
第３ステップにおける露光量は、感光性樹脂の組成によって適宜選択されるが、例えば５０〜３００ｍＪ／ｃｍ２である。第３ステップにおける露光時間も、感光性樹脂の組成によって適宜選択されるが、例えば、ランプの照度が２０ｍＷ／ｃｍ２である場合、２．５〜１５秒である。
【００５４】
露光および現像した後の樹脂膜は、十分に高温なガラス転移温度を有していないことがある。例えば、現像後の樹脂膜のガラス転移温度は１２０℃以下であることがある。ガラス転移温度の低い樹脂膜を焼成すると、焼成プロセス（焼成温度は、例えば２００℃）において弾性が低下して、バンクの裾が広がることがある。
【００５５】
しかしながら、本発明は後述の第４ステップにおいて現像後の樹脂膜を再度露光するので、現像後の樹脂膜のガラス転移温度は低くても構わず、例えば１００〜１２０℃であってもよく；樹脂膜の焼成温度（例えば２００℃）における弾性率も低くても構わない。そのため本発明の感光性樹脂組成物を、ガラス転移温度が低下しがちであるフッ素系樹脂とすることができる。
【００５６】
４）第４ステップでは、現像された樹脂膜を再度露光する。このように本発明は、感光性樹脂膜を現像した後に再度露光（以下単に「再露光」とも称する）することを特徴とする。第３ステップとは異なり、本ステップの露光ではマスクを必要しない。第４ステップで樹脂膜を再露光することで、樹脂膜のガラス転移温度および弾性率を向上させることができる。そのメカニズムは必ずしも明らかでないが、第３ステップの露光において十分に光重合および光硬化しなかった樹脂材料が、第４ステップにおいて、さらに光重合および光硬化するためである。
【００５７】
本ステップの再露光によって樹脂膜のガラス転移温度を、１３０〜１７０℃まで上昇させることが好ましく；かつ２００℃における弾性率も上昇させることが好ましい。具体的には、第４ステップにおける露光量は５０〜４００ｍＪ／ｃｍ２であり、露光時間は、例えばランプ照度が２０ｍＷ／ｃｍ２である場合、２．５〜２０秒である。
【００５８】
従来のフォトリソグラフィ法によるバンクの形成方法では、現像後のガラス転移温度および弾性率が低い状態の樹脂膜を焼成するため、形成されるバンクの形状の制御が困難で、バンクの裾が画素電極上に広がるという問題があった。しかしながら本発明では、焼成（第５ステップ）前の再露光によって樹脂膜のガラス転移温度および弾性率を上昇させるので、バンクの形状を制御することができ、形成されたバンクの裾が画素電極上に広がることを防止することができる（図３参照）。
【００５９】
５）第５ステップでは再露光された樹脂膜を焼成して、バンクを形成する。焼成によって現像工程で使用したリンス液が除去され、バンクの形状が順テーパ状になる。焼成温度は、例えば２００〜２４０℃であり；焼成時間は、例えば５０〜７０分である。
【００６０】
本発明では、第４ステップで樹脂膜を再露光し、樹脂膜のガラス転移温度および２００℃における弾性率を上昇させたことから、焼成ステップにおいてバンクの裾が画素電極上に広がらない。これにより本発明では、順テーパ状で、下部のテーパ角度が比較的大きいバンクが得られる（図３参照）。また、本発明では、バンク上部のテーパ角度が比較的小さくなる（図３参照）。バンクの形状については「３．バンクの形状について」で詳細に説明する。
【００６１】
６）第６ステップでは、第５ステップで形成されたバンクによって規定された領域内に、有機発光材料などの有機層の材料を含むインクを塗布して有機層を形成する。上述のように、下部のテーパ角度が比較的大きいバンクによって規定された領域内に塗布されたインクを乾燥することで形成された有機層は、均一な膜厚を有する（実施例１参照）。
【００６２】
７）第７ステップでは、有機層上に対向電極を形成する。対向電極はスパッタリング法などによって形成されることが好ましい。上述のように本発明では、バンクの上部のテーパ角度が小さいので、対向電極がバンクによって分断されにくい。このため本発明は、全ての有機ＥＬ素子が一つの対向電極を共有するアクティブマトリクス型有機ＥＬディスプレイパネルの製造に有利である。
【００６３】
このように、本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法によれば、ガラス転移温度および弾性率が低い樹脂（例えばフッ素系樹脂）からバンクを形成する場合であっても、バンクの形状を制御することにより、バンクによって規定された領域内に形成される有機層の膜厚を均一にすることができ、発光面積が大きく、寿命の長い有機ＥＬデバイスを製造することができる。
【００６４】
３．バンクの形状について
上述のように本発明では、バンクは順テーパ状である。さらに本発明は、バンクの下部のテーパ角度は比較的大きく；バンクの上部のテーパ角度は比較的小さいことを特徴とする。ここで、「バンクの下部のテーパ角度」とは、バンクとテーパ面の下端のテーパ角度を意味し、「バンクの上部のテーパ角度」とは、有機層よりもの対向電極側のバンクのテーパ角度の最大値を意味する。したがって、バンクの下部のテーパ角度をαとし、バンクの上部のテーパ角度をβとしたとき、次の関係式  「β＜α」  が成り立つことを特徴とする。
【００６５】
バンクの下部のテーパ角度αは４０〜６０°であることが好ましい。バンクの下部のテーパ角度αを大きくすることで、塗布形成する有機層の膜厚を均一にすることができる（実施例１参照）。また、バンクの裾（バンクの下端）が画素電極上に広がらないことから、有機ＥＬデバイスの開口率が高まる（図３参照）。
【００６６】
一方、バンクの上部のテーパ角度βは１０〜４０°であることが好ましい。バンクの上部のテーパ角度βを比較的小さくすることで、スパッタリング法や蒸着法によって形成される対向電極がバンクによって切断されることを防止することができるためである。
【００６７】
以下本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００６８】
図２は本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法のフローを示す図である。図２に示されるように、本発明の有機ＥＬデバイスの製造方法は、
１）画素電極１０３が配置された基板１０１を準備する第１ステップと（図２Ａ）、
２）基板上に、ネガ型の感光性樹脂膜１０６を形成する第２ステップと（図２Ｂ）、
３）感光性樹脂膜１０６をマスク１１０を介して露光し、現像する第３ステップと（図２Ｃ、図２Ｄ）、
４）現像した樹脂膜１０６を再度露光する第４ステップと（図２Ｅ）、
５）再度露光された樹脂膜１０６を焼成して、バンク１０７を形成する第５ステップと（図２Ｆ）、
６）バンク１０７によって規定された領域内に有機層の材料を含むインク１０４を塗布して、有機層１０５を形成する第６ステップと（図２Ｇ）、
７）有機層１０５上に対向電極１０９を形成する第７ステップと（図２Ｈ）を有する。
【００６９】
図３Ａは、図２に示される製造方法によって製造された有機ＥＬデバイスの断面図を示す。図３Ａに示されるように本発明の有機ＥＬデバイス１００は、基板１０１、画素電極１０３、有機層１０５、バンク１０７および対向電極１０９を有する。
【００７０】
有機ＥＬデバイス１００は、バンク１０７の形状に特徴を有する。以下、バンク１０７の形状について主に説明する。
【００７１】
図３Ｂは、図３Ａの四角Ｘの拡大図である。図３に示されるように、バンク１０７の下部のテーパ角度は比較的大きく；バンク１０７の上部のテーパ角度は、比較的小さい。より具体的には、バンク１０７のテーパ面下端のテーパ角度αは、有機層１０５よりも対向電極１０９側のバンク１０７の最大テーパ角度βよりも大きい。αは４０〜６０°であることが好ましく、βは１０〜４０°であることが好ましい。
【００７２】
このように、本発明では、バンクの下部のテーパ角度が大きいことから、均一な膜厚の有機層を得られる。また、バンクの上部のテーパ角度が小さいことから、対向電極がバンク１０７によって分断されることが防止される。さらに、バンクの裾が画素電極上に広がることを防止することで、有機ＥＬデバイス１００の開口率Ａを高くすることができる。
【００７３】
一方、図４に示されるような従来の有機ＥＬデバイス２００では、バンク２０７の下部のテーパ角度が小さいことから、バンク２０７によって規定された領域内にインクを塗布することで形成された有機層の膜厚は不均一になる。また、バンク２０７の上部のテーパ角度が大きくなることから、図４に示すように蒸着法で形成される対向電極１０９’が分断されることがある。さらにバンク２０７の裾は画素電極１０３上に広がっていることから、有機ＥＬデバイス２００の開口率Ａ’は低くなる。
【００７４】
［実験例１］
実験例１〜５では、再露光によって樹脂膜のガラス転移温度および弾性率が上昇することを示すため以下の実験を行った。
【００７５】
（サンプルの準備）
実験例１では、３つの測定用サンプル樹脂を準備した。それぞれのサンプルは以下の工程で準備した。
【００７６】
２５ｍｍ×２５ｍｍのガラス基板上に、ネガ型の感光性樹脂（フッ素化合物を含むアクリル系樹脂）をスピンコートして、スピンコートされた樹脂組成物を１００°で２分間ベーク処理して、感光性樹脂膜（厚さ：１．３μｍ）を形成した。
【００７７】
次に、樹脂膜を露光した。露光の照度を２０ｍＷ／ｃｍ２とし；露光量を２００ｍＪ／ｃｍ２とし；露光時間を１０秒とした。
【００７８】
さらに、樹脂膜を再露光し測定用サンプル樹脂を準備した。再露光の照度を２０ｍＷ／ｃｍ２とし；露光量を１００ｍＪ／ｃｍ２とし；露光時間を５秒とした。
【００７９】
［実験例２］
再露光における露光量を３００ｍＪ／ｃｍ２とした以外は、実験例１と同じ方法で測定用サンプル樹脂を準備した。
【００８０】
［実験例３］
再露光における露光量を５００ｍＪ／ｃｍ２とした以外は、実験例１と同じ方法で測定用サンプル樹脂を準備した。
［実験例４］
再露光における露光量を１０００ｍＪ／ｃｍ２とした以外は、実験例１と同じ方法で測定用サンプル樹脂を準備した。
【００８１】
［実験例５］
再露光をするステップを省略したこと以外は、実験例１と同じ方法で測定用サンプル樹脂を準備した。
【００８２】
（測定）
準備したサンプル樹脂のガラス転移温度を測定した。ガラス転移温度の測定には、剛体振り子型物性試験装置であるＲＰＴ−３０００ｗ（Ａ＆Ｄ社製）を用いた。振り子にはＦＲＢ１００を用い、パイプにはＲＢＰ０４０を用いた。測定温度は、室温〜３００℃とし、昇温速度は５℃／ｍｉｎとした。実験例１で準備したサンプルの測定結果を図５Ａに、実験例２で準備したサンプルの測定結果を図５Ｂに、実験例３で準備したサンプルの測定結果を図５Ｃに、実験例４で準備したサンプルの測定結果を図６Ａに、そして実験例５で準備したサンプルの測定結果を図６Ｂに示す。
【００８３】
図５および図６に示されたグラフの横軸は、温度を示し、縦軸は、対数減衰率を示す。対数減衰率のピークにおける温度Ｔｇは、サンプル樹脂のガラス転移温度を示す。また、対数減衰率の大きさは、加熱時におけるサンプル樹脂の粘性（弾性率）の低下の度合いを表す。したがって、樹脂の対数減衰率が大きいことは、加熱時に樹脂の弾性率が低くなることを意味する。一方、樹脂の対数減衰率が小さいことは、樹脂の弾性率が加熱時でもあまり低下しないことを意味する。図５および図６に記載のグラフから導き出された実験例１〜５で準備したサンプル樹脂のガラス転移温度Ｔｇおよび対数減衰率の最大値Ｐを表１に示す。
【００８４】
【表１】
2010282899.tif 000003
【００８５】
表１に示すように、再露光ステップのない実験例５と比較して、再露光ステップを有する実験例１〜４では、樹脂膜のガラス転移温度が高かった。また、再露光における露光量が増加するほど、対数減衰率の最大値が減少した。すなわち、再露光における露光量が多い樹脂サンプルほど、加熱時に弾性率あまり低下せず、加熱時における弾性率が高くなった。
この結果は、フォトリソグラフィ法によるバンクの形成法において、感光性樹脂膜の現像後に、樹脂膜を再度露光することによって樹脂膜のガラス転移温度を高くできることを示唆する。また、上述したように対数減衰率は、サンプル樹脂の弾性率の低下を表すことから、再露光によって、対数減衰率の最大値が減少した結果は、再露光によって樹脂膜の高温時における弾性率を高められることを示唆する。
【実施例】
【００８６】
以下、実施例を参照して本発明の有機ＥＬデバイスについて説明する。また、以下の実施例は、本発明の範囲を限定するものではない。
【００８７】
［実施例１］
実施例１では、本発明の有機ＥＬデバイスにおける有機層の膜厚が均一になることを示すため以下の実験を行った。
【００８８】
φ６インチのガラス基板上に、厚さ１５０ｎｍのＡｌ合金膜をスパッタリングにより成膜し、エッチングすることで反射画素電極をパターニングした。その後反射画素電極上に、厚さ５０ｎｍのタングステンオキサイド膜をスパッタリングにより成膜し、エッチングすることで正孔注入層をパターニングした。
【００８９】
その後、反射画素電極および正孔注入層がパターニングされたガラス基板上に、ネガ型感光性の樹脂組成物（フッ素化合物を含むアクリル系樹脂）をスピンコートし、スピンコートされた樹脂組成物を１００°で２分間ベーク処理して、感光性樹脂膜（厚さ：１．３μｍ）を形成した。
【００９０】
次に、感光性樹脂膜をマスクを介して露光および現像して、樹脂膜をパターニングした。露光の照度は、２０ｍＷ／ｃｍ２とし；露光量を２００ｍＪ／ｃｍ２とし；露光時間を１０秒とした。露光した樹脂膜を０．２％ＴＭＡＨに４０秒間浸し、その後純水で６０秒間すすいで現像して、パターニングされた樹脂膜を得た。
【００９１】
次に、現像した樹脂膜をさらに再露光した。再露光の照度を２０ｍＷ／ｃｍ２とし；露光量を１００ｍＪ／ｃｍ２とし；露光時間を５秒とした。
【００９２】
最後に再露光した樹脂膜を焼成し、バンクを形成した。焼成の温度は、２２０℃とし、ベーク時間は１時間とした。このような方法によって形成されたバンク１０７の形状を図７Ａに示す。図７Ａに示されるように、実施例１の方法で形成されたバンク１０７では、裾が画素電極上に広がっておらず、バンク下部のテーパ角度が大きく、バンク上部のテーパ角度が小さい。
【００９３】
続いて、ポリアニリン誘導体およびアニソールを含む電子ブロック層の材料液をバンクによって規定された塗布領域にインクジェット法で滴下し、乾燥・焼成することで、電子ブロック層（厚さ２０〜５０ｎｍ）を形成した。そして最後に、電子ブロック層上に、ポリフルオレン誘導体およびアニソールを含む有機発光層の材料液をインクジェット法で滴下し、乾燥・焼成することで、有機発光層（厚さ５０〜１５０ｎｍ）を形成し、本発明の有機ＥＬデバイスのモデルを作製した。
【００９４】
［比較例１］
再露光をするステップを省略したこと以外は、実施例１と同じ方法で、有機ＥＬデバイスのモデルを作製した。比較例１の方法で形成されたバンク２０７の形状を図８Ａに示す。図８Ａに示されるように、比較例１の方法で形成されたバンク２０７の裾は、画素電極１０３上に広がっており、バンクの下部のテーパ角度は小さく、バンク上部のテーパ角度は大きい。
【００９５】
［比較例２］
再露光をするステップを省略し、現像工程における露光量を３００ｍＪ／ｃｍ２とした以外は、実施例１と同じ方法で、有機ＥＬデバイスのモデルを作製した。比較例２の方法で形成されたバンク３０７の形状を図９Ａに示す。図９Ａに示されるように、比較例２の方法で形成されたバンク３０７の裾は、実施例１のバンク１０７の裾と比較して画素電極１０３上に広がっているが、比較例１のバンク２０７の裾と比較して広がっていない。これは、比較例２では、比較例１よりも感光性樹脂膜の露光量が多かったため、焼成前の樹脂膜のガラス転移温度が上昇したことに起因すると考えられる。
【００９６】
実施例１、比較例１および比較例２のモデルの有機発光層の膜厚分布を測定した。膜厚分布の測定にはタカノ株式会社製の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）装置  ＡＳ−７Ｂ−Ｗ（ＡＵＴＯ）を用いた。実施例１の測定結果を図７Ｂに、比較例１の測定結果を図８Ｂに、比較例２の測定結果を図９Ｂに示す。
【００９７】
［バンクの形状に関する考察］
再露光の工程を有する実施例１では、バンクの下部のテーパ角度が大きくなり、バンクの上部のテーパ角度が小さくなった。一方、再露光の工程を有さない比較例１では、バンクの裾が広がり、バンクの下部のテーパ角度が小さくなり、バンクの上部のテーパ角度が大きくなった。また、再露光の工程を有さず、現像時における露光量を増加させた比較例２でも、実施例１と比較して、バンクの下部のテーパ角度が小さくなり、バンクの上部のテーパ角度が大きくなった。この結果は、現像時における露光量を増やすよりも、再露光の工程を追加することで、バンクの形状を制御できることを示唆する。すなわち再露光によって、バンクの下部のテーパ角度を大きくし、バンクの上部のテーパ角度を小さくすることができることを示唆する。
【００９８】
［有機層の膜厚に関する考察］
図８Ｂに示すように、比較例１の有機層の膜厚は、２５〜１２５μｍの範囲でばらついた。また、比較例２の有機層の膜厚は、図９Ｂに示されるように、５０〜１２５μｍの範囲でばらついた。さらに、実施例１の有機層の膜厚は、図７Ｂに示されるように１００〜１１０μｍの範囲でばらついた。このように、バンクの下部のテーパ角度が大きくなるほど、有機層の膜厚の均一性が向上した。この結果は、バンクの下部のテーパ角度を大きくすることで、均一な膜厚を有する有機層を形成することができることを示唆する。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明の有機ＥＬデバイスは、例えば、有機ＥＬディスプレイ（大画面テレビ、携帯電話などの情報機器端末のモニタなど）に適用可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１００，２００  有機ＥＬデバイス
１０１  基板
１０３  画素電極
１０４  インク
１０５  有機層
１０７、２０７、３０７  バンク
１０９  対向電極
１１０  マスク
【図１】
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【図２】
2010282899.tif 000005
【図３】
2010282899.tif 000006
【図４】
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【図５】
2010282899.tif 000008
【図６】
2010282899.tif 000009
【図７】
2010282899.tif 000010
【図８】
2010282899.tif 000011
【図９】
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